• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.23-29
• /
• 2019

Thermally expandable microsphere and aerogel composite was prepared by chemical compositization. Microsphere can produce synergies with aerogel, especially an enhancement of mechanical property. Through condensation between sulfonated microsphere and hydrolyzed silica sol, chemically-connected composite aerogel could be prepared. The presence of hydroxyl group on the sulfonated microsphere was observed, which was the prime functional group of reaction with hydrolyzed silica sol. Silica aerogel-coated microsphere was confirmed through microstructure analysis. The presence of silicon-carbon absorption band and peaks from composite aerogel was observed, which proved the chemical bonding between them. A relatively low thermal conductivity value of $0.063W/m{\cdot}K$ was obtained.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.62-67
• /
• 2015

혼합소스 HVPE 방법을 사용하여 탄소 마이크로구를 합성하였다. 소스 물질로는 그래파이트 보트에 담겨 진 Ga, Al을 사용하였고 반응가스로 암모니아, 염산, 질소 가스를 사용하였다. 탄소 마이크로구의 합성은 $1090^{\circ}C$에서 실시하였다. 질소 가스는 5000, 염산 가스는 80, 암모니아 가스는 2000 sccm으로 공급되며 반응 시간은 3시간으로 하였다. 탄소 마이크로구의 SEM 측정 결과 수백 ${\mu}m$의 지름을 가지고 매끈한 표면을 가지는 완전한 구형 모양을 가짐을 알 수 있었다. XPS 결과 탄소 마이크로구의 내부는 탄소 71.78 wt%, 산소 15.37 wt%, 황 0.32 wt%, 규소 1.97 wt%로 구성되어 있었다. 또한 TEM 분석을 통해 탄소 마이크로구가 비정질임을 알 수 있었다. 탄소 마이크로구가 합성된 것은 에피 성장 과정 중에 배양판과 같이 홈이 파져 있는 공간에서 가스 간의 흡착 반응에 의해 탄소 마이크로구의 성분들이 합성된 것으로 판단된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
• /
• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
• /
• pp.662-667
• /
• 1995

An internal gelation process was adopted for the fabrication of carbon-dispersed UO$_3$ microspheres which will be fed to the fabrication for uranium nitride microsphere fuels by the carbothermic reduction. For investigating the proper process conditions, a composition range of feed solution for preparing good UO$_3$ gel spheres was firstly defined by observing the gelation behavior. Within the defined solution compositions, carbon-dispersed microspheres were prepared and carbon distribution in microspheres were observed by SEM. The results showed that production of good carbon-dispersed microspheres was possible, and the most of carbon were evenly distributed in the microspheres although large carbon-rich aggregates were sparsely existent.

• 융복합기술연구소 논문집
• /
• 제3권1호
• /
• pp.45-49
• /
• 2013

Spherical active carbon materials have been used for the removal of pollutants in the area of food processing, water treatment, air purification, oral administration. Moreover, they are now expected to make an epoch in the areas of electronics, life science, environmental technology, and so on due to their superior physical properties. Carbon particles should be requested for the edgeless spherical shapes in order to minimize the loss due to the abrasion during the process and/or practical use, but the carbon particles manufactured from petroleum-based pitch do not meet these needs. Nowadays, thus, the spherical active carbon particles carbonized from various spherical polymer beads are studied with thermoplastic and/or thermosetting polymers. In this paper, the synthesis of spherical phenolic beads and furan beads, which are thermosetting polymers, and their carbonization techniques are examined.

• 청정기술
• /
• 제26권3호
• /
• pp.177-185
• /
• 2020

본 연구에서는 석탄화력발전소에서 전량 폐기되고 있는 석탄재의 재활용 방안으로 석탄회의 80%를 차지하고 있는 비산재로 부터 유용성분을 회수하고 이를 산업재로 활용하기 위한 청정부유선별 공정을 개발하였다. 비산재로부터 미연탄소(unburned carbon, UC) 를 회수하기 위해 비이온성 포수제인 등유 대신에 친환경 식물성 오일인 대두유를 사용하여 등유로부터 악취 발생을 예방하였고 부유선별 후 잔류물로부터 CM (ceramic microsphere)과 CA (cleaned ash)를 분리하기 위해 황산용액을 사용하지 않고 hydro-cyclone를 사용함으로써 산성폐수를 발생시키지 않고 미립의 CM를 회수할 수 있었다. 등유를 포수제로 사용하여 UC를 분리할 때 보다 대두유를 포수제로 사용하였을 때, 대두유의 높은 점성으로 인한 UC의 흡착성 증가와 대두유에 포함된 리놀레산에 의해 부유성 향상으로 UC의 회수율이 85.8%로 높게 나타났다. 회수된 UC에 포함된 연소가능성분(combustible component, CC)은 모두 탄소성분으로 대두유를 사용하였을 때 탄소의 함량이 높게 나타났으며, 회수된 UC는 표면이 거칠면서 기공이 많아 분쇄가 쉬워 미립화로 산업용 소재로 활용할 수 있을 것이다. Hydro-cyclone을 이용한 입도선별 청정분리공정에 의해 회수된 CM과 CA는 구형 형상으로 입자들이 서로 뭉치지 않고 뚜렷하게 분리되었으며 입자의 평균직경(D₅₀)은 5 ㎛로 미세하여 공정변경에 의한 CM의 미립화를 구현할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제43권9호
• /
• pp.552-557
• /
• 2006

A low temperature processing route for fabricating porous SiC ceramics by carbothermal reduction has been demonstrated. Effects of expandable microsphere content, sintering temperature, filler content, and carbon source on microstructure, porosity, compressive strength, cell size, and cell density were investigated in the processing of porous silicon carbide ceramics using expandable microspheres as a pore former. A higher microsphere content led to a higher porosity and a higher cell density. A higher sintering temperature resulted in a decreased porosity because of an enhanced densification. The addition of inert filler increased the porosity, but decreased the cell density. The compressive strength of the porous ceramics decreased with increasing the porosity. Typical compressive strength of porous SiC ceramics with ${\sim}70%$ porosity was ${\sim}13 MPa$.

• 청정기술
• /
• 제29권3호
• /
• pp.178-184
• /
• 2023

전이금속 칼코젠화물은 소듐 이차전지의 음극재로서 높은 이론 용량을 가지나 충·방전 과정에서 큰 부피 팽창으로 인해 짧은 수명 특성을 보이며, 낮은 전기전도도로 인해 출력 특성을 저하시킨다는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해, 본 연구에서는 분무열분해와 후 열처리 공정을 통해 다공성의 CNT ball과 (Ni,Co)Se₂ 나노결정이 복합된 구조체를 합성하였으며, 이를 소듐 이차전지의 음극에 적용시켜 전기화학적 특성을 평가하였다. 합성된 소재는 분무열분해 동안 Polystyrene(PS) 나노비드의 분해로 인해 다공성 구조를 형성하여 충방전 과정에서 발생하는 부피팽창을 효과적으로 수용하였으며, CNT 소재와의 복합화를 통해 전기화학적 성능을 향상시킬 수 있었다. 이로 인해 다공성 구조의 (Ni,Co)Se₂-CNT 복합소재는 0.2 A g^-1의 전류밀도에서 698 mA h g^-1의 높은 초기 방전용량을 보였으며, 100 사이클 후 400 mA h g^-1의 방전용량을 유지함을 보였다.

• 청정기술
• /
• 제25권3호
• /
• pp.179-188
• /
• 2019

석탄화력 발전시 석탄은 석탄회로 발생하게 되는데 비회(fly ash)가 80%, 저회(bottom ash)가 20% 비율로 발생된다. 그러나 이들 대부분은 재활용되지 못하고 매립장에 전량 폐기되고 있고, 비회 및 저희를 매립하는 매립장이 포화될 경우 새로운 대체 매립장을 건설하지 못하는 한 석탄화력발전소의 운영을 중지해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 비회를 재활용하여 자원화하기 위해 습식 부유선별기술(부선과정)을 이용하여 비회 내 유용성분{미연탄소(unburned carbon, UC), 뮬라이트(ceramic microsphere, CM), 실리카(cleaned ash, CA)}을 회수하였으며, 회수된 유용성분들의 특성분석으로 산업 소재로 재활용 가능성을 조사하였다. 비회로부터 회수된 유용성분의 회수율은 UC 92.10%, CM 75.75%, CA 69.71%로 부선과정을 통하여 UC가 다른 성분보다 회수율이 16 ~ 22% 더 우수한 것으로 나타났다. UC의 연소가능성분(combustible component, CC)은 52.54wt%, 발열량도 $4,232kcal\;kg^{-1}$로 높아서 석탄 기준 C의 함량 100%일 경우 $8,100kcal\;kg^{-1}$로 감안할 때 산업용 연료로 사용이 가능할 것으로 사료된다. CM과 CA의 분리는 pH의 영향으로 UC 보다는 화학적 분리가 효과적이었으며, 회수된 CA의 $SiO_2$ 함량은 78.66wt%, CM의 $SiO_2$ 함량은 53.55wt%로 나타나 산업용 소재로 재활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제47권6호
• /
• pp.546-552
• /
• 2010

The achievement of high gas permeability is a key factor in the development of porous SiC ceramics for applications of hot gas filter, vacuum chuck, and air spindle. However, few reports on the gas permeability of porous SiC ceramics can be found in the literature. In this paper, porous SiC ceramics were fabricated at temperatures ranging from $1600^{\circ}C$ to $1800^{\circ}C$ using the mixing powders of SiC, silicon, carbon and boron as starting materials. In some samples, expanded hollow microspheres as a pore former were used to make a cellular pore structure. It was possible to produce Si bonded SiC ceramics with porosities ranging from 42% to 55%. The maximum bending strength was 58MPa for the carbon content of 0.2 wt% and sintering temperature of $1700^{\circ}C$. The increase of air permeability was accelerated by addition of hollow microsphere as a pore former.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제49권6호
• /
• pp.625-630
• /
• 2012

Highly porous silicon carbide (SiC) ceramics were fabricated from polysiloxane, SiC and carbon black fillers, AlN-$Y_2O_3$ additives, and poly (ether-co-octene) (PEOc) and expandable microsphere templates. Powder mixtures with a fixed PEOc content (30 wt%) and varying SiC filler contents from 0-21 wt% were compression-molded. During the pyrolysis process, the polysiloxane was converted to SiOC, the PEOc generated a considerable degree of interconnected porosity, and the expandable microspheres generated fine cells. The polysiloxane-derived SiOC and carbon black reacted and synthesized nano-sized SiC with a carbothermal reduction during a heat-treatment. Subsequent sintering of the compacts in a nitrogen atmosphere produced highly porous SiC ceramics with porosities ranging from 78 % to 82 % and a flexura lstrength of up to ~7 MPa.